年产5000吨的薯片车间设计.docx
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年产5000吨的薯片车间设计
食品工厂课程设计
《年产3000吨膨化食品工艺设计并绘制车间平面图》
说明书
指导老师：
付茂润
班级：
食品11-3班
*******
日期：
2011.06.07
8.3人员培训…………………………………………………………………………………………………19
9.3年经营费用的计算...................................................................................21
设计任务书
年产5000吨膨化薯片的车间设计
1.设计条件：
1操作方式：
连续生产。
2生产能力为5000吨/年。
3包装形式：
纸盒包装
2.设计计算项目
物料衡算：
列出衡算表并画出物料平衡图；
3.设计成果
（1）设计说明书一份（含相关产品的调查报告）
（2）设计图纸三张——工厂平面布置图
工艺流程
主要设备祥图（一个主要设备）
第一章概述
薯片是指由马铃薯（土豆、香港习惯称之为薯仔）制成的零食。
制作方法是把马铃薯切为薄片，然後炸或烤至脆口并加以调味即可。
除了最简单地以盐来调味外，市面上买到不同口味的薯片亦会使用味精和不同香料调味。
薯片是英语国家零食市场重要一部份。
膨化薯片是休闲食品，是本世纪末食品工业的重大创新,也是下世纪食品工业的主要发展方向之一。
其特点是风味鲜美，热值低、无饱腹感,食用卫生、方便,经济且具有一定的营养价值。
产量年增长率为12%-15%,其中挤压类直接膨化食品占35%-40%，经预糊化工艺处理的间接膨化食品占45%-50%近年来,生产方式由作坊式转向大规模生产制造。
马铃薯资源丰富、价格低廉、市场潜力大,油炸薯片作为直接膨化食品在口感风味上均无可挑剔,但营养成分上却严重欠缺。
除无机盐含量还较丰富外,每100克马铃薯中仅含蛋白质2.3克、糖类16.6克及少量维生素。
可以在膨化薯片加工过程中，通过掌握膨化的加工参数，同时采用微波膨化技术，最低限度的减少蛋白质和维生素等营养物质的损失，增加薯片的营养价值。
而且微波的强力杀菌作用避免了防腐剂的使用，更有利于幼儿的成长需要，老幼皆宜，以改变历来人们视薯片食品为垃圾食品的看法。
1.1薯片的发展历史
1853年春天,海军上尉范德比尔特到纽约的一个旅游胜地度假。
有一天,他在晚餐的时候向厨师抱怨马铃薯片太厚了。
厨师决定和范德比尔特开个玩笑,他将马铃薯切成像纸一样的薄片,在热油中油炸,然后撒上调料。
本来想开个玩笑,没想到上尉大赞好吃，这就成了今天的薯片。
在月亮湖旅馆，一个顾客（有些文献称是百万富翁范德比尔特）认为厨师乔治做的炸薯条太厚，他不喜欢，因此拒绝付账。
于是乔治又做了一些薄一点的，但同样不能让他满意。
被激怒的乔治就决定教训这位客人，他把薯条做得非常薄非常脆，以致于叉子都插不起来。
然而，这并没有达到他的预期目的，那位客人反而非常喜欢这种浅黄色、像纸一样薄的马铃薯片。
其他客人也要求
乔治为他们做这种马铃薯片。
从此，菜单上出现了萨拉托加马铃薯片，并成为特色食品。
不久，这种马铃薯片被包装并且出售，刚开始的时候只是于当地发售，立刻就风靡整个新英格兰地区。
终于乔治开了他自己的餐厅，餐厅的最大特色就是马铃薯片。
那时马铃薯要靠手工削皮和切片。
在上世纪二十年代马铃薯削皮机的发明使得马铃薯片从小规模制作变成销售量最大的零食。
1920年代，自从发明了马铃薯削皮机，促使了马铃薯片的流行。
一个南方的旅行推销员赫尔曼·雷（HermanLay）帮助推广了这种食品。
他带着皮箱在美国南部的杂货店叫卖此机器，之后他更创立了公司，令他的名字几乎成为马铃薯片的同义词。
乐事马铃薯片是第一个成功市场化的美国品牌。
从1960年代开始，马铃薯片开始于全世界流行开来。
在密封包装发明之前，马铃薯片是保存在大桶子或罐头里，在底部的马铃薯片常常会不新鲜或潮湿。
之后LauraScudder发明了将两张蜡纸烫在一起的袋子，从此创造了密封包装并且保存马铃薯片的新鲜度到开封的时候。
时至今日，马铃薯片是以干燥空气充入胶袋后密封包装，防止压碎。
在中国很久以前就已经有拿土豆制成薯片的历史，在湖南的湘西地区，就可以发现当地居民将土豆切成薄片，晾干后，经油炸后成为一道菜肴或者是给孩子的零食。
只是做法简单，且盐添加的很少。
1.2膨化薯片生产工艺设计的意义
现代经济的高速发展、生活节奏的加快促使人们改变了传统的生活方式，随着人们越来越不愿在厨房里多花时间，新一代消费群体在不断壮大，使方便食品近年来始终保持良好的增长势头。
巨大的商机使商家纷至沓来，方便食品将占中国食品市场大半江山。
随着中国经济的迅速发展和经济全球化进程的加快，中国成为当今世界最大和最具吸引力的市场，国外先进产品与技术的大量涌入，为中国方便食品行业提供了新的发展机遇。
膨化薯片是休闲食品，是本世纪末食品工业的重大创新,也是下世纪食品工业的主要发展方向之一。
其特点是风味鲜美，热值低、无饱腹感,食用卫生、方便,经济且具有一定的营养价值。
油炸薯片作为直接膨化食品在口感风味上均无可挑剔,但营养成分上却严重欠缺，这使得膨化薯片在市场上有很大的潜力。
为了改善直接油炸薯片营养成分单一的缺陷,加工工艺用微波膨化。
同时设计了具有特色的纸盒包装，相信可以在薯片行业中打响自己的品牌。
第二章工艺流程设计
2.1原料、辅料的选择
马铃薯、食盐、明胶，大豆蛋白质和维生素Ｃ和维生素B。
2.2工艺流程叙述
2.2.1工艺流程方框图
2.2.2生产工艺流程图
原料挑选、整理清洗去皮切片用食盐，明胶溶液汤漂（护色、浸胶、调味）2min在食盐，明胶溶液中冷却30min斗热风干燥微波干燥膨化真空包装产品
2.2.3工艺流程的详细叙述
1.原料：
选择无霉、无虫、不变质、无芽、无青色皮，贮存期小于一年的马铃薯。
2.配制溶液：
因为考虑原料的褐变、VC的损失、品味调配，所以溶液要同时具有护色、调味等作用，且应掌握时间。
量取一定量水分（要求全部浸没原料），加入食盐2.5%、明胶1%，加热至100℃全部溶解。
制作同样的两份溶液，一份加热沸腾，一份冷却至室温。
3.去皮：
土豆去皮切分，深挖芽眼。
去以要厚于0.5毫米，切片厚1-1.5毫米，薄厚均匀一致。
4.护色及调味：
先将土豆片放入沸腾溶液中汤漂2分钟马上捞出放入冷溶液中，并在室温中浸泡30分钟。
5.微波膨化：
捞出后马上放入微波炉内膨化，调整功率为750瓦、2分钟后翻个，再次进入750瓦微波炉2分钟，调整功率75瓦持续1分钟左右，产品呈金黄色、无焦黄，内部产生细腻而均匀的气泡、口感松脆。
6.成品包装：
封装应及时，采用真空包装，防虫防潮，低温低湿避光贮藏。
第三章膨化薯片工艺原料消耗的计算
本章对果冻生产的物料衡算，通过查阅相关的资料，进行了详细的计算，并以此为依据，再根据相关的公式，进行了设备方面的选型，从而完成了该果冻的工厂设计中的核心内容。
3.1膨化薯片生产物料衡算
（一）薯片的生产配方及原料利用率
表3-1薯片的生产配方及原料利用率
原料名称
添加比率
利用率
马铃薯
96.5%
97%
食盐
2.5%
97﹪
明胶
1﹪
99﹪
（二）工厂年产量为5000吨，全厂有两条生产线，上下午两班，每年生产12个月，每月平均生产25天，根据该食品配方和原料利用率比求出班产量为16.67t/d时各物料的投料量
马铃薯：
含水量70%以上，生产成薯片后含水量不大于5%，
所以需马铃薯量：
16.67×96.5%/97%=16.59/（70%-5%）t/d=25.53t/d
食盐：
16.67×2.5%/97%=0.43t/d
明胶：
16.67×1%/99%=0.17t/d
（三）年产5000吨薯片生产的物料衡算表
表3-2年产5000吨薯片生产的物料衡算表
名称
每班消耗额（t/d）
年消耗量
（t/a）
备注
马铃薯
25.53
15318
食盐
0.46
138.0
明胶
0.17
51.0
3.2薯片生产水衡算
1.清洗物料或容器所需水量（S2）
清洗物料或容器所需水量（S2）可按单位时间内水的流量及用水时间来计算，
S2=∏vtρ*（d2/4）
=3.14×6×300×1000×（0.038）^2/4
=2040.37kg
d—清洗设备上进水管的内径，m
v—水在管道内的流速，m/s
t—清洗设备使用时间,s
ρ—水的密度，kg/m3
年用水量：
S2×25×12=2040.37×25×12/1000=612.1t/年
2.配制溶液需水量（包括冷却水）
用量水>（16.59+0.43+0.17）×2=17.19×2=34.38t/d
年用水量：
34.38×25×12=10314t/年
3.冲洗地坪耗水量（S5）
根据实际测定，1吨水大约可冲地坪200m2,食品厂生产车间每4小时冲洗一次，即每班至少冲洗两次，本工厂的生产面积为1000m2，则：
S5=M/200×2
=1000/200×2
=10t
式中,M为生产车间地坪面积,m2
每年用水：
10×2×25×12=6000t/a
5.年产5000吨薯片生产的用水衡算表
表3-2年产5000吨薯片生产的用水衡算表
名称
每班产品消耗额（t/d）
年消耗量（t/a）
备注
工艺用水
17.19
5157
清洗用水
2.04
612.1
冷却用水
17.19
5157
冲洗地坪用水量
10
6000
总用水量
46.42
16926.1
3.3薯片生产热量衡算
1、煮沸溶液的耗热量：
Q1=G×c×（t2-t1）
=17.19×4.2×（100-25）
=5414.85kJ
Q1——物料升温需消耗热量,kJ
G—物料量,kg/h
c—物料的比热容,kJ/（kg·℃）
t2——物料的最终温度,℃
t1——物料的最初温度,℃
第四章薯片设备的设计与选型
微波薯片厂的主要设备有：
马铃薯筛选机，马铃薯去皮机，微波炉，高压泵，锅炉，冷却槽，封口机。
4.1设备计算
4.1.1.设备容积的计算
已知物料的流量V和逗留的时间t，可以计算出设备的有效容积V有效：
V有效=Vt
4.1.2.设备数量的计算
连续操作的为保证反映充分均匀，防止滞留和滑漏现象，选用设备的数量为4个，也可设定单个设备容量由总容量求算设备数量n：
n=V有效/ФV＇
式中V有效—设备的有效面积（m2）
V＇——单台设备容积（m2）
Ф—填充系数（﹪）
4.1.3.输送设备的选择
液体输送设备主要是各种类型的泵，主要考虑最大流量
根据公式：
（以班产量最大的产品为依据）
Q=46.42/γ
=46.42/1
=46.42t/h
式中γ—介质的相对密度
4.1.4.主要设备（工段所用设备）
表4-1主要设备一览表
序号
设备名称
型号
外形尺寸mm
数量
备注
1
马铃薯筛选机
TX-6
5100×800×143
3
生产能力为101t/d
2
清洗机
RPC-P200
800×550×810
3
最大体积200L
3
锅炉
CLSO.25-85
2350×950×900
3
体积385L
4
微波炉
ZY-050SG
17000x8200x1700
3
生产力50kg/h
5
真空封口机
CFD-12
3
包装速度为11520-14400pcs/h
第五章厂址的选择及其厂房车间布置
5.1
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